配網(wǎng)電力電纜的故障檢測(cè)與定位技術(shù)

摘 要電纜是電力系統(tǒng)的重要組成部分，隨著電網(wǎng)的長時(shí)間運(yùn)行，電纜受絕緣老化、損傷等因素的影響，出現(xiàn)故障的概率不斷上升，因此，對(duì)電力電纜故障點(diǎn)的檢測(cè)就有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，本文對(duì)配電網(wǎng)電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng) 電纜檢測(cè) 故障 定位

隨著我國電網(wǎng)的高速發(fā)展，電能的需求量與日俱增，電力電纜應(yīng)用數(shù)量也不斷增長。近年來，為了有效節(jié)約土地資源，電纜大都采以地下鋪設(shè)的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的架空線路，但是，故障檢測(cè)和維修難度有所增加，對(duì)故障點(diǎn)定位如果存在偏差，就很難采取有效措施進(jìn)行故障搶修，一旦出現(xiàn)停電事故，將給人們的生產(chǎn)生活造成不可估量的影響，因此，有必要提升配電網(wǎng)電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)。

1 電力電纜常見故障的分析及評(píng)價(jià)

電能維系著人們的日常生活與生產(chǎn)，電纜故障不僅會(huì)給用戶造成影響，而且還會(huì)給電力公司造成巨大的損失。下面就對(duì)電力電纜常見故障進(jìn)行分析：

（1）機(jī)械損傷是電纜常見故障，造成電纜機(jī)械損傷的原因包括外力損傷、施工損傷以及自然損傷等。尤其是城市的快速發(fā)展，在地鐵建設(shè)以及建筑施工過程中造成的電纜損傷非常普遍。

（2）絕緣老化受潮，主要是因?yàn)殡娎|在長期使用過程中，由于電能產(chǎn)生的化學(xué)、物理等作用，導(dǎo)致電纜線介質(zhì)發(fā)生變化，造成電纜線絕緣下降。再加上電纜接頭密封不嚴(yán)或者工藝不良出現(xiàn)刺穿，暴露在空氣中與水分子接觸影響其正常使用性能。

（3）如果電纜長期在高負(fù)荷狀態(tài)下工作或者長期接受熱輻射，電纜安裝較為密集，再加上電纜溝通風(fēng)不良都會(huì)引起電纜過熱，導(dǎo)致電纜線路的絕緣下降，甚至直接造成損壞。

（4）電纜線的設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)嚴(yán)密性，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷，導(dǎo)致電纜防水不嚴(yán)密，機(jī)械強(qiáng)度不足，都會(huì)影響電纜線路的安全運(yùn)行。

2 電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)方法

根據(jù)電纜故障的產(chǎn)生原理，對(duì)其進(jìn)行故障點(diǎn)預(yù)測(cè)是處理故障的關(guān)鍵步驟，本文對(duì)配電網(wǎng)電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)，進(jìn)行深入分析：

2.1 低壓脈沖反射法

低壓脈沖反射法，可以對(duì)低阻接地和開路故障進(jìn)行精準(zhǔn)快速地識(shí)別和定位，并且能夠有效地測(cè)試電纜全長和電波在電纜中的傳播速度。當(dāng)電纜出現(xiàn)開路故障時(shí)，故障等效阻抗為故障電阻和電纜特性阻抗串聯(lián)，此時(shí)開路中的故障電阻表現(xiàn)為無窮大，通過接入低壓脈沖測(cè)試儀器脈沖信號(hào)形成全反射，測(cè)試端會(huì)收到同極性的脈沖反射信號(hào)，接收到同極性的脈沖上升沿與故障點(diǎn)的發(fā)射波形恰好相對(duì)應(yīng)。低壓脈沖反射法結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 高壓閃絡(luò)法

高壓閃絡(luò)測(cè)試法適用于測(cè)試電纜的高阻故障，例如：高阻泄漏故障和高阻閃絡(luò)性故障。電纜故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障，均稱為高阻故障，電力電纜的絕大部分故障都屬于高阻故障，高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡(luò)性故障。直流高壓閃絡(luò)法適用于測(cè)試高阻閃絡(luò)故障，檢測(cè)波形簡單，容易理解。用低脈沖法是無法對(duì)高阻故障進(jìn)行測(cè)試的，因?yàn)?，故障點(diǎn)等效阻抗幾乎等于電纜特性阻抗，所以其反射系數(shù)幾乎為零，無法進(jìn)行正常測(cè)試。

2.3 沖擊高壓閃絡(luò)法

沖擊高壓閃絡(luò)法與直流高壓閃絡(luò)都屬于高壓閃絡(luò)的范疇，因此，試驗(yàn)電路非常相似，而沖擊高壓閃絡(luò)法更適用于測(cè)試大部分閃絡(luò)故障。沖擊高壓閃絡(luò)法，只需要在充電電容器與電纜之間增加一個(gè)球型放電間隙。沖擊高壓閃絡(luò)法結(jié)構(gòu)如圖2所示。

檢測(cè)過程中，首先對(duì)充電電容充電，當(dāng)電壓充滿后，此時(shí)球型放電間隙會(huì)擊穿放電，電力電纜會(huì)得到一個(gè)瞬時(shí)高壓，如果電壓高于故障點(diǎn)的臨界擊穿電壓時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)擊穿放電，并且將電流電壓信號(hào)向兩端傳播。此時(shí)，檢測(cè)儀器捕捉到該信號(hào)后就可以進(jìn)行故障定位。與直閃法相比較，沖閃法波形比較復(fù)雜，辨別難度較大，準(zhǔn)確度雖然較低，但是適用范圍比直流高壓閃絡(luò)法更廣。

3 結(jié)束語

綜上所述，電力電纜是確保電能安全運(yùn)輸?shù)暮诵沫h(huán)節(jié)，準(zhǔn)確、快捷的電力電纜故障檢測(cè)與定位技術(shù)，已成為國內(nèi)外科研技術(shù)人員的共同目標(biāo)。本文則主要介紹了低壓脈沖反射法、直流高壓閃絡(luò)法以及沖擊高壓閃絡(luò)法，對(duì)配網(wǎng)電力電纜故障能夠進(jìn)行有效的檢測(cè)與定位，為故障處理和維護(hù)工作起到了很好的支持作用。

參考文獻(xiàn)

[1]錢潔.電力電纜電氣參數(shù)及電氣特性研究[D].浙江：浙江大學(xué)，2013.

[2]李峰，徐丙垠.電力電纜故障沖閃測(cè)試放電回路建模[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011（03）.

[3]許如怡.電力電纜故障定位系統(tǒng)的研制[D].上海：上海交通大學(xué)，2012.

[4]周遠(yuǎn)翔.高壓/超高壓電力電纜關(guān)鍵技術(shù)分析及展望[J].高電壓技術(shù)，2014（09）.

作者簡介

葛少偉（1984-），碩士學(xué)位。現(xiàn)為國網(wǎng)濟(jì)南供電公司電纜運(yùn)檢室工程師，從事電纜運(yùn)檢管理方向的研究。

作者單位

國網(wǎng)濟(jì)南供電公司電纜運(yùn)檢室 山東省濟(jì)南市 250000